RU215450U1

RU215450U1 - Electromagnetic vacuum contactor

Info

Publication number: RU215450U1
Application number: RU2022109710U
Authority: RU
Inventors: Елена Евгеньевна Кашичкина
Original assignee: Елена Евгеньевна Кашичкина
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2022-12-14

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим коммутационным аппаратам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока. Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, является уменьшение габаритных размеров контактора с сохранением при этом способности пропускать требуемый номинальный ток. Техническим результатом является создание вакуумного контактора с уменьшенными габаритными размерами. Контактор вакуумный электромагнитный содержит вакуумную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, медесодержащие держатели подвижных контактов, оснащенные сильфонами, защитный токопроводящий барьер, закрепленный на держателе подвижного контакта между сильфоном и подвижным контактом. 3 ил.

The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to electrical switching devices designed for switching AC power circuits. The technical problem, the solution of which is provided in the implementation of the utility model, is to reduce the overall dimensions of the contactor while maintaining the ability to pass the required rated current. The technical result is the creation of a vacuum contactor with reduced overall dimensions. The vacuum electromagnetic contactor contains a vacuum chamber with moving and fixed contacts, an electromagnetic drive, copper-containing moving contact holders equipped with bellows, a protective current-carrying barrier fixed on the moving contact holder between the bellows and the moving contact. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим коммутационным аппаратам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to electrical switching devices designed for switching AC power circuits.

Известен контактор вакуумный электромагнитный по патенту на полезную модель RU 164777 (опубл. 20.09.2016), содержащий выполненные из электроизоляционного материала корпус с перегородкой и Г-образный рычаг, имеющий плечи различной длины, по меньшей мере одну вакуумную дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным контактами, электромагнитный привод, по меньшей мере из одного электромагнита, содержащего плоский якорь, ярмо, катушку и сердечник, пружину сжатия, предназначенную для размыкания контактов, снабженную средством регулировки величины нагрузки, в котором перегородка корпуса расположена между вакуумной дугогасительной камерой и электромагнитным приводом, оси катушки и сердечника расположены перпендикулярно перегородке корпуса, длинное плечо Г-образного рычага кинематически соединено с подвижным контактом посредством головки штока, а в коротком плече выполнен продольный паз, в котором закреплен плоский якорь, причем при обесточенном электромагните короткое плечо расположено под острым углом к перегородке корпуса таким образом, что удаленная от оси Г-образного рычага часть плоского якоря контактирует с поверхностью перегородки корпуса или закрепленным на ней упором, а при контакте плоского якоря с сердечником между длинным плечом Г-образного рычага и головкой штока имеется зазор.A vacuum electromagnetic contactor is known according to the utility model patent RU 164777 (publ. 09/20/2016), containing a housing made of insulating material with a partition and an L-shaped lever having arms of various lengths, at least one vacuum arc chute chamber with movable and fixed contacts , an electromagnetic drive, at least one electromagnet, containing a flat armature, a yoke, a coil and a core, a compression spring designed to open contacts, equipped with a means for adjusting the load value, in which the body partition is located between the vacuum arc chute and the electromagnetic drive, the coil axis and the core are located perpendicular to the bulkhead of the body, the long arm of the L-shaped lever is kinematically connected to the movable contact by means of the rod head, and in the short arm there is a longitudinal groove in which a flat anchor is fixed, and when the electromagnet is de-energized, the short arm is located under an acute angle to the housing partition in such a way that the part of the flat anchor remote from the axis of the L-shaped lever contacts the surface of the housing partition or the stop fixed on it, and when the flat anchor contacts the core, there is a gap between the long arm of the L-shaped lever and the rod head.

Данное известное решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога полезной модели.This well-known solution is chosen by the applicant as the closest analogue of the utility model.

К недостаткам данного известного решения следует отнести большие габаритные размеры, что ограничивает сферу его применения.The disadvantages of this known solution include large overall dimensions, which limits the scope of its application.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, является создание вакуумного контактора с уменьшенными габаритными размерами с сохранением при этом способности пропускать требуемый номинальный ток.The technical problem, the solution of which is provided in the implementation of the utility model, is the creation of a vacuum contactor with reduced overall dimensions while maintaining the ability to pass the required rated current.

Техническим результатом является уменьшение габаритных размеров контактора вакуумного электромагнитного.The technical result is to reduce the overall dimensions of the vacuum electromagnetic contactor.

Технический результат достигается тем, что в контакторе вакуумном электромагнитном, содержащем вакуумную камеру с подвижным и неподвижным контактами, держатели контактов, сильфон, электромагнитный привод, согласно полезной модели, вакуумная камера содержит токопроводящий защитный барьер, закрепленный на медесодержащем держателе подвижного контакта, между сильфоном и подвижным контактом, при этом защитный барьер представляет собой деталь, защищающую корпус вакуумной камеры и сильфон вакуумной камеры от повреждения дугой.The technical result is achieved by the fact that in a vacuum electromagnetic contactor containing a vacuum chamber with movable and fixed contacts, contact holders, a bellows, an electromagnetic drive, according to the utility model, the vacuum chamber contains a conductive protective barrier fixed on a copper-containing holder of the movable contact, between the bellows and the movable contact, while the protective barrier is a part that protects the body of the vacuum chamber and the bellows of the vacuum chamber from damage by the arc.

Под медесодержащим материалом подразумевается материал, в составе которого содержится медь, включая медь М1.By copper-containing material is meant a material containing copper, including M1 copper.

Под держателем подвижного контакта подразумевается деталь, на котором закреплен подвижный контакт.Under the holder of the moving contact is meant the part on which the moving contact is fixed.

Под держателем неподвижного контакта подразумевается деталь, на котором закреплен неподвижный контакт.The fixed contact holder is the part on which the fixed contact is fixed.

Под токосъемником подразумевается деталь, основная функция которой заключается в снятии и передачи тока с одной детали на другую.A current collector is a part whose main function is to remove and transfer current from one part to another.

Под соединительной пластиной понимается деталь, предназначенная для присоединения токоподводящих элементов, толщина которой меньше чем другие размеры этой детали.A connecting plate is understood as a part intended for connecting current-carrying elements, the thickness of which is less than other dimensions of this part.

Под защитным барьером понимается деталь, защищающая корпус вакуумной дугогасительной камеры и сильфон подвижного контакта от повреждения дугой.A protective barrier is a part that protects the body of the vacuum arc chute and the bellows of the moving contact from damage by the arc.

Выполнение медесодержащими держателей подвижных контактов, токосъемников и соединительных пластин, а также держателей неподвижных контактов, их токосъемников и соединительных пластин позволяет уменьшить габаритные размеры этих элементов (следовательно, и контактора в целом), сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток, благодаря свойствам меди. The implementation of copper-containing holders of moving contacts, current collectors and connecting plates, as well as holders of fixed contacts, their current collectors and connecting plates, makes it possible to reduce the overall dimensions of these elements (hence, the contactor as a whole), while maintaining the ability to pass the required rated current, due to the properties of copper.

Согласно закону Ома сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.According to Ohm's law, the current strength in a circuit section is directly proportional to the voltage and inversely proportional to the electrical resistance of this section of the circuit.

где I - сила тока;where I is the current strength;

R - сопротивление. R is resistance.

При этом:Wherein:

где R - сопротивление [Ом];where R is the resistance [Ohm];

ρ - удельное сопротивление [Ом⋅м]; ρ - resistivity [Ohm⋅m];

l - длина [м]; l - length [m];

S - площадь поперечного сечения образца [мм²]. S - cross-sectional area of the sample [mm ² ].

Отсюда следует:This implies:

Согласно таблице удельных сопротивлений проводников: According to the table of specific resistances of conductors:

ρ_меди = 1,68 ⋅ 10^-8[Ом⋅м]; ρ _copper = 1.68 ⋅ 10 ^-8 [Ohm⋅m];

ρ_{алюминия} = 2,7 ⋅ 10^-8[Ом⋅м]; ρ _aluminum = 2.7 ⋅ 10 ^-8 [Ohm⋅m];

ρ_железа = 9,9 ⋅ 10^-8[Ом⋅м]. _iron ρ = 9.9 ⋅ 10 ^-8 [Ohm⋅m].

Таким образом:Thus:

=

,

=

,

=

.

=

.

Предположим, что один держатель подвижных контактов выполнен из меди, другой из алюминия, третий из железа (стали). Тогда из формулы 4 и табличных значений удельного сопротивления следует, что при равных U, l и I для образца из меди площадь его поперечного сечения можно выполнить в 1,6 раз меньше по сравнению с площадью поперечного сечения образца из алюминия и в 5,893 раза меньше по сравнению с площадью поперечного сечения образца из железа (стали), при этом пропускаемый номинальный ток останется таким же. Такой же расчет верен для токосъемников и соединительных пластин, а также держателей неподвижных контактов.Let's assume that one holder of moving contacts is made of copper, the other is made of aluminum, the third is made of iron (steel). Then from formula 4 and the tabular values of the resistivity it follows that with equal U, l and I for a sample of copper, its cross-sectional area can be made 1.6 times less compared to the cross-sectional area of a sample of aluminum and 5.893 times less compared with the cross-sectional area of a sample of iron (steel), while the passed rated current will remain the same. The same calculation is valid for current collectors and connecting plates, as well as fixed contact holders.

Таким образом, из приведенных расчетов следует, что изготовление токоведущих деталей контактора (держателей подвижных контактов, токосъемников, соединительных пластин, а также держателей неподвижных контактов, защитного барьера) из медесодержащих материалов позволяет уменьшить их размеры (а следовательно и габаритные размеры самого контактора), сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток.Thus, it follows from the above calculations that the manufacture of current-carrying parts of the contactor (holders of moving contacts, current collectors, connecting plates, as well as holders of fixed contacts, a protective barrier) from copper-containing materials makes it possible to reduce their dimensions (and, consequently, the overall dimensions of the contactor itself), while maintaining at the same time, the ability to pass the required rated current.

Предлагаемый контактор содержит размещенные над медесодержащими соединительными пластинами медесодержащие токосъемники, внутри которых размещены медесодержащие держатели подвижных контактов, оснащенные сильфонами. The proposed contactor contains copper-containing current collectors placed above copper-containing connecting plates, inside which copper-containing moving contact holders equipped with bellows are placed.

Также контактор содержит медесодержащие держатели неподвижных контактов, оснащенные медесодержащими токосъемниками. The contactor also contains copper-containing fixed contact holders equipped with copper-containing current collectors.

Кроме того, вакуумная камера контактора содержит защитный медесодержащий барьер, защищающий корпус камеры и закрепленный на держателе подвижных контактов между сильфоном и подвижным контактом.In addition, the vacuum chamber of the contactor contains a protective copper-containing barrier that protects the chamber body and is fixed on the moving contact holder between the bellows and the moving contact.

При этом для достижения технического результата существенно как изготовление каждого из перечисленных элементов (держателей неподвижных контактов, держателей подвижных контактов, токосъемников, соединительных пластин, защитного барьера) медесодержащим, так и изготовление всех этих элементов медесодержащими. Это позволяет уменьшить габаритные размеры, сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток.At the same time, to achieve a technical result, it is essential both to manufacture each of the listed elements (holders of fixed contacts, holders of moving contacts, current collectors, connecting plates, protective barrier) copper-containing, and the manufacture of all these elements copper-containing. This allows to reduce the overall dimensions, while maintaining the ability to pass the required rated current.

Компоновка контактора с размещением токосъемников над соединительными пластинами позволяет уменьшить глубину контактора на размер токосъемников (по сравнению с последовательным размещением токосъемников), что также способствует уменьшению габаритных размеров.The layout of the contactor with the placement of the current collectors above the connecting plates allows you to reduce the depth of the contactor by the size of the current collectors (compared to the sequential placement of the current collectors), which also contributes to a reduction in overall dimensions.

Размещение внутри токосъемника держателя подвижного контакта также позволяет уменьшить глубину контактора на размер токосъемников (по сравнению с последовательным размещением токосъемников). Такая компоновка позволяет уменьшить габаритные размеры, сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток.Placing a moving contact holder inside the current collector also makes it possible to reduce the depth of the contactor by the size of the current collectors (compared to the series placement of the current collectors). This arrangement allows to reduce the overall dimensions, while maintaining the ability to pass the required rated current.

Оболочка вакуумной камеры требует дополнительной защиты корпуса в месте установки подвижного и неподвижного контактов, так как при замыкании и размыкания контактов возможно возникновение искры и/или перегрева деталей. Поэтому это место требует дополнительной защиты, такой как, например, установка защитного барьера. В известных вакуумных контакторах защитный барьер выполняется в виде второй оболочки вокруг всей поверхности корпуса вакуумной камеры, что способствует увеличению габаритных размеров камеры и контактора в целом. В предлагаемом решении защитный барьер выполнен медесодержащим и закреплен на держателе подвижного контакта. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить габаритные размеры вакуумной камеры и контактора в целом. Выполнение защитного барьера, защищающего корпус вакуумной дугогасительной камеры, медесодержащим согласно приведенным выше расчетам (формулы 1- 4) позволяет уменьшить его габаритные размеры (в сравнении в выполнением из алюминия или стали).The shell of the vacuum chamber requires additional protection of the housing at the place of installation of the movable and fixed contacts, since when closing and opening the contacts, a spark and / or overheating of parts may occur. Therefore, this place requires additional protection, such as, for example, the installation of a protective barrier. In known vacuum contactors, the protective barrier is made in the form of a second shell around the entire surface of the vacuum chamber housing, which contributes to an increase in the overall dimensions of the chamber and the contactor as a whole. In the proposed solution, the protective barrier is made of copper and is fixed on the holder of the movable contact. Such a constructive solution allows to reduce the overall dimensions of the vacuum chamber and the contactor as a whole. The implementation of a protective barrier that protects the body of the vacuum arc chute, copper-containing according to the above calculations (formulas 1-4) allows you to reduce its overall dimensions (compared to the implementation of aluminum or steel).

При высоких коммутируемых токах более 300А, для безопасной коммутации и безопасной работы камеры требуется большой объем вакуума в камере, а, следовательно большой диаметр вакуумной камеры (это связано с возможностью повреждения деталей камеры (сильфон, корпус) в процессе работы. Повреждающими факторами могут являться искра, перегрев и др. Наличие в конструкции контактора защитного барьера, закрепленного на держателе подвижного контакта между подвижным контактом и сильфоном, позволяет уменьшить диаметр вакуумной камеры и общие размеры вакуумной камеры благодаря отведению (удалению) опасных повреждающих факторов из опасной зоны по стенкам медесодержащего защитного экрана, препятствующему повреждению сильфона и стенок камеры от вредоносных повреждающих факторов. Выполнение защитного барьера медесодержащим (токопроводящим) позволяет отводить (удалять) дугу и/или ток из опасной зоны. Размещение защитного барьера между сильфоном и подвижным контактом создает препятствия от попадания повреждающих факторов (например искры) на сильфон. В случае отсутствия в конструкции вакуумной камеры защитного барьера понадобился бы значительно больший объем вакуумной камеры для того, чтобы искра погасла внутри вакуума вакуумной камеры без повреждения сильфона. Совокупность перечисленных признаков контактора позволяет уменьшить диаметр вакуумной дугосительной камеры, общие габариты камеры и вакуумного контактора в целом. Так как вакуумный контактор содержит несколько вакуумных дугосительных камер, его конструкция предусматривает несколько защитных барьеров. Защитный барьер, защищающий корпус вакуумной дугогасительной камеры, предусмотрен в каждой камере.At high switching currents of more than 300A, for safe switching and safe operation of the chamber, a large volume of vacuum in the chamber is required, and, consequently, a large diameter of the vacuum chamber (this is due to the possibility of damage to the chamber parts (bellows, housing) during operation. Damage factors may be a spark , overheating, etc. The presence in the design of the contactor of a protective barrier, fixed on the holder of the movable contact between the movable contact and the bellows, makes it possible to reduce the diameter of the vacuum chamber and the overall dimensions of the vacuum chamber due to the removal (removal) of dangerous damaging factors from the danger zone along the walls of the copper-containing protective screen, preventing damage to the bellows and the walls of the chamber from harmful damaging factors.The implementation of a protective barrier copper-containing (conductive) allows you to divert (remove) the arc and / or current from the danger zone.The placement of a protective barrier between the bellows and the moving contact creates obstacles from damage causative agents (e.g. sparks) on the bellows. In the absence of a protective barrier in the design of the vacuum chamber, a much larger volume of the vacuum chamber would be required in order for the spark to extinguish inside the vacuum of the vacuum chamber without damaging the bellows. The combination of the listed features of the contactor allows you to reduce the diameter of the vacuum arcing chamber, the overall dimensions of the chamber and the vacuum contactor as a whole. Since the vacuum contactor contains several vacuum arcing chambers, its design includes several protective barriers. A protective barrier protecting the body of the vacuum arc chute is provided in each chamber.

Крепление защитных барьеров, защищающих корпус вакуумной дугогасительной камеры, на держателях подвижного контакта между подвижным контактом и сильфоном и выполнение их медесодержащим уменьшает габаритный размер, так как такое крепление позволяет выполнить защитный экран, защищающий корпус, меньшего размера, но при этом осуществлять защиту и корпуса, и сильфона от повреждения в процессе работы контактора (защита от попадания на них искры и пр.). Защитный барьер крепиться между сильфоном и подвижным контактов на держателе подвижного контакта. Такое размещение позволяет уменьшить габаритный размер, позволяет защитному барьеру выполнять функцию защиты держателя подвижного контакта от перегрева. При таком исполнении не требуется закладывать более толстое сечение держателя подвижного контакта на случай перегрева при возникновении искры, что также позволяет уменьшить габаритные размеры контактора.Fastening protective barriers protecting the case of the vacuum arc chute on the holders of the movable contact between the movable contact and the bellows and making them copper-containing reduces the overall size, since such fastening makes it possible to make a protective screen protecting the case of a smaller size, but at the same time to protect the cases as well, and bellows from damage during the operation of the contactor (protection against sparks, etc.). The safety barrier is fixed between the bellows and the moving contact on the moving contact holder. This arrangement allows to reduce the overall size, allows the protective barrier to perform the function of protecting the holder of the movable contact from overheating. With this design, it is not necessary to lay a thicker section of the moving contact holder in case of overheating in the event of a spark, which also makes it possible to reduce the overall dimensions of the contactor.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез контактора вакуумного электромагнитного; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг. 3 - разрез Б-Б.The essence of the utility model is illustrated by the drawings, where in Fig. 1 shows a longitudinal section of a vacuum electromagnetic contactor; in fig. 2 - section A-A; in fig. 3 - section B-B.

Контактор вакуумный электромагнитный содержит основание 1, основание 2 электромагнитов, установленные на основании 2 две катушки 3, пружину сжатия (отключающую пружину) 4 с упором 5. The electromagnetic vacuum contactor contains a base 1, a base 2 of electromagnets, two coils 3 mounted on the base 2, a compression spring (opening spring) 4 with a stop 5.

На оси 6, с возможностью совершения качательных движений установлен установочный элемент из электроизоляционного материала для якоря. В предпочтительном варианте полезной модели установочный элемент выполнен в виде двуплечего Г-образного рычага 7. Г-образный рычаг 7 имеет плечи разной длины - длинное 8 и короткое 9. На длинном плече 8 Г-образного рычага закреплен якорь 10. Якорь 10 электромагнитного привода всей поверхностью одной из своих сторон закреплен на длинном плече 8 Г-обратного рычага 7. On the axis 6, with the possibility of making rocking movements, there is an adjusting element made of electrically insulating material for the armature. In the preferred embodiment of the utility model, the installation element is made in the form of a two-arm L-shaped lever 7. The L-shaped lever 7 has arms of different lengths - long 8 and short 9. An anchor 10 is fixed on the long arm 8 of the L-shaped lever. Anchor 10 of the electromagnetic drive of the entire the surface of one of its sides is fixed on the long arm 8 of the L-reverse lever 7.

Контактор также содержит три вакуумные дугогасительные камеры, каждая из которых содержит защитный барьер 11, и контактную систему. Контактная система состоит из расположенных в вакуумных дугогасительных камерах неподвижных 12 и подвижных 13 контактов. The contactor also contains three vacuum arc chambers, each of which contains a protective barrier 11, and a contact system. The contact system consists of 12 fixed and 13 movable contacts located in vacuum arc chutes.

Короткое плечо 9 Г-образного рычага 7 кинематически связано с подвижным контактом 13 посредством штока 14, установленном в отверстии плеча Г-образного рычага. При повороте Г-образного рычага 7 шток 14 передает усилие пружины сжатия (отключающей пружины) на подвижный контакт 13.The short arm 9 of the L-shaped lever 7 is kinematically connected to the movable contact 13 by means of a rod 14 installed in the hole of the L-shaped lever arm. When the L-shaped lever 7 is turned, the rod 14 transfers the force of the compression spring (opening spring) to the movable contact 13.

Электромагнитный привод вакуумного контактора содержит печатную плату 15 с электронными компонентами: диодами 16 и конденсатором 17. Печатная плата - элемент, предназначенный для электрического и/или механического соединения различных электронных компонентов. Применение диодов 16 позволяет использовать электромагнитные приводы с цельными сердечниками, выполненными из прутка электротехнической стали, для работы на трёхфазный переменный ток. Выводы 18 катушек 3 выводятся на клеммную колодку 19 печатной платы 15 и электрически соединяются с диодами 16, закрепленными на печатной плате 15. Конденсатор 17 гасит скачки напряжения, возникающие при эксплуатации электромагнитного привода на переменный ток. The electromagnetic drive of the vacuum contactor contains a printed circuit board 15 with electronic components: diodes 16 and a capacitor 17. The printed circuit board is an element designed for electrical and/or mechanical connection of various electronic components. The use of diodes 16 allows the use of electromagnetic drives with solid cores made of electrical steel bar to operate on three-phase alternating current. The outputs 18 of the coils 3 are led to the terminal block 19 of the printed circuit board 15 and are electrically connected to the diodes 16 fixed on the printed circuit board 15. The capacitor 17 dampens the voltage surges that occur during the operation of the electromagnetic drive for alternating current.

Г-образный рычаг 7 передает усилие через штоки 14 на держатели 20 подвижного контакта 13. Под держателем подвижного контакта подразумевается элемент, на котором закреплен подвижный контакт.The L-shaped lever 7 transmits the force through the rods 14 to the holders 20 of the movable contact 13. Under the movable contact holder is meant the element on which the movable contact is fixed.

Для этого в каждом из трех держателей 20 подвижных контактов 13 выполнено углубление 21, снабженное резьбой. Штоки 14 толкают держатели 20 подвижного контакта 13, снабженные сильфонами 22, к неподвижным контактам 12. Каждый держатель 20 подвижного контакта 13 содержит сильфон 22, участвующий в движении держателей 20 подвижных контактов 13. Сильфон представляет собой гибкую гофрированную тонкостенную оболочку из стали.To do this, each of the three holders 20 of the movable contacts 13 is made recess 21, provided with a thread. The rods 14 push the holders 20 of the movable contact 13, equipped with bellows 22, to the fixed contacts 12. Each holder 20 of the movable contact 13 contains a bellows 22 involved in the movement of the holders 20 of the movable contacts 13. The bellows is a flexible corrugated thin-walled steel shell.

Держатель 20 выполнен круглого поперечного сечения. Форма и наружный диаметр держателя 20 соответствует форме и внутреннему диаметру трубчатого сильфона 22. Внутренний диаметр сильфона 22 равен или лишь незначительно больше наружного диаметра держателя 20 подвижного контакта 13. The holder 20 is made of circular cross section. The shape and outer diameter of the holder 20 corresponds to the shape and inner diameter of the tubular bellows 22. The inner diameter of the bellows 22 is equal to or only slightly larger than the outer diameter of the holder 20 of the moving contact 13.

Контактор вакуумный выполнен трехполюсным и содержит три держателя подвижных контактов и три трубчатых сильфона. Конструктивное исполнение каждой вакуумной дугогасительной камеры, каждого держателя подвижного контакта с сильфоном одинаковое для всех трех фаз.The vacuum contactor is made three-pole and contains three holders of moving contacts and three tubular bellows. The design of each vacuum arc chute, each holder of a movable contact with a bellows is the same for all three phases.

Длина каждого сильфона 22 больше его внутреннего диаметра. Такое соотношение размеров необходимо для увеличения давления воздуха снаружи на сильфон: увеличение длины при небольшом диаметре сильфонов обеспечивает достаточное давление воздуха для одновременной коммутации трех фаз переменного тока. Под действием этого давления воздуха каждый из трех сильфонов приводит в движение держатель 20 подвижного контакта, на котором он установлен. Давление воздуха будет прямо пропорционально длине трубчатого сильфона и обратно пропорционально диаметру сильфона.The length of each bellows 22 is greater than its inner diameter. This ratio of dimensions is necessary to increase the air pressure from the outside on the bellows: the increase in length with a small diameter of the bellows provides sufficient air pressure for the simultaneous switching of three phases of alternating current. Under the influence of this air pressure, each of the three bellows drives the moving contact holder 20 on which it is mounted. The air pressure will be directly proportional to the length of the tubular bellows and inversely proportional to the diameter of the bellows.

Все три держателя 20 подвижных контактов 13 приводятся в движение общим Г-образным рычагом 7, на длинной стороне которого закреплен якорь 10.All three holders 20 of movable contacts 13 are driven by a common L-shaped lever 7, on the long side of which an armature 10 is fixed.

Якорь 10, являющийся подвижной частью электромагнитного привода, закреплен на длинном плече 8 Г-образного рычага 7, а короткое плечо 9 Г-образного рычага кинематически соединено с тремя держателями 20 подвижных контактов 13 посредством штоков 14, воздействующих на держатели подвижных контактов. Каждая вакуумная камера содержит два токосъемника - один 23 для держателя 20 подвижного контакта 13, а другой 24 для держателя 25 неподвижного контакта 12. Под держателем неподвижного контакта подразумевается элемент, на котором закреплен неподвижный контакт. Под токосъемником подразумевается деталь, основная функция которой заключается в снятии и передачи тока с одной детали на другую.The armature 10, which is the movable part of the electromagnetic drive, is fixed on the long arm 8 of the L-shaped lever 7, and the short arm 9 of the L-shaped lever is kinematically connected to three holders 20 of the movable contacts 13 by means of rods 14 acting on the holders of the movable contacts. Each vacuum chamber contains two current collectors - one 23 for the holder 20 of the movable contact 13, and the other 24 for the holder 25 of the fixed contact 12. By the fixed contact holder is meant the element on which the fixed contact is fixed. A current collector is a part whose main function is to remove and transfer current from one part to another.

Три вакуумные камеры контактора оснащены шестью токосъемниками (тремя токосъёмниками 23 и тремя токосъёмниками 24). Токосъемники 23 размещены над соединительными пластинами 26.Three vacuum chambers of the contactor are equipped with six current collectors (three current collectors 23 and three current collectors 24). Current collectors 23 are placed above the connecting plates 26.

Конструктивное исполнение контактора с тремя размещенными над соединительными пластинами 26 токосъемниками 23, внутри которых размещены держатели подвижных контактов 20, позволяет уменьшить габаритные размеры контактора.The design of the contactor with three current collectors 23 placed above the connecting plates 26, inside which the holders of the movable contacts 20 are placed, makes it possible to reduce the overall dimensions of the contactor.

Компоновка контактора с размещением трех токосъемников 23 над соединительными пластинами 26 позволяет уменьшить глубину контактора на размер токосъемников (по сравнению с последовательным размещением токосъемников), что также способствует уменьшению габаритных размеров.The layout of the contactor with the placement of three current collectors 23 above the connecting plates 26 allows you to reduce the depth of the contactor by the size of the current collectors (compared to the sequential placement of the current collectors), which also contributes to a reduction in overall dimensions.

Размещение внутри токосъемника 23 держателя подвижного контакта 20 также позволяет уменьшить глубину контактора (по сравнению с последовательным размещением токосъемников) на размер токосъемников. Такая компоновка позволяет уменьшить габаритные размеры, сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток.Placement inside the current collector 23 of the holder of the movable contact 20 also makes it possible to reduce the depth of the contactor (compared to the sequential placement of the current collectors) by the size of the current collectors. This arrangement allows to reduce the overall dimensions, while maintaining the ability to pass the required rated current.

Оболочка вакуумной камеры требует дополнительной защиты в месте установки подвижного и неподвижного контактов, так как при замыкании и размыкания контактов возможно возникновение искры и/или перегрева деталей. Поэтому это место требует дополнительной защиты, такой как, например, установка защитного экрана или барьера. В известных вакуумных контакторах защитный барьер выполняется в виде второй оболочки вокруг всей поверхности корпуса вакуумной камеры, что способствует увеличению габаритных размеров камеры и контактора в целом. В предлагаемом решении защитный барьер 11 выполнен медесодержащим и закреплен на держателе 20 подвижного контакта между подвижным контактом и сильфоном. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить габаритные размеры вакуумной камеры и контактора в целом. Выполнение защитного экрана медесодержащим согласно приведенным выше расчетам (формулы 1-4) позволяет уменьшить его габаритные размеры (в сравнении в выполнением из алюминия или стали).The shell of the vacuum chamber requires additional protection at the place of installation of the movable and fixed contacts, since when the contacts are closed and opened, a spark and / or overheating of the parts may occur. Therefore, this place requires additional protection, such as, for example, the installation of a protective screen or barrier. In known vacuum contactors, the protective barrier is made in the form of a second shell around the entire surface of the vacuum chamber housing, which contributes to an increase in the overall dimensions of the chamber and the contactor as a whole. In the proposed solution, the protective barrier 11 is made of copper and is fixed on the holder 20 of the moving contact between the moving contact and the bellows. Such a constructive solution allows to reduce the overall dimensions of the vacuum chamber and the contactor as a whole. The implementation of the protective screen copper-containing according to the above calculations (formulas 1-4) allows you to reduce its overall dimensions (compared to the implementation of aluminum or steel).

Крепление защитного барьера 11 на держателе 20 подвижного контакта 13 и выполнение его медесодержащим позволяет выполнять защитному экрану функцию защиты держателя подвижного контакта от перегрева. При таком исполнении не требуется закладывать более толстое сечение держателя подвижного контакта на случай перегрева при возникновении искры, что также способствует уменьшению габаритных размеров контактора.Mounting the protective barrier 11 on the holder 20 of the movable contact 13 and making it copper-containing allows the protective screen to perform the function of protecting the holder of the movable contact from overheating. With this design, it is not necessary to lay a thicker section of the moving contact holder in case of overheating when a spark occurs, which also helps to reduce the overall dimensions of the contactor.

Держатели подвижных контактов, их токосъемники и соединительные пластины, а также держатели неподвижных контактов, их токосъемники и соединительные пластины изготовлены из медесодержащих материалов. Под медесодержащим материалом подразумевается материал, в составе которого содержится медь, включая медь М1. Это позволяет уменьшить габаритные размеры этих элементов (следовательно, и контактора в целом), сохраняя при этом способность пропускать требуемый номинальный ток, благодаря свойствам меди.Holders of moving contacts, their current collectors and connecting plates, as well as holders of fixed contacts, their current collectors and connecting plates are made of copper-containing materials. By copper-containing material is meant a material containing copper, including M1 copper. This allows to reduce the overall dimensions of these elements (and therefore the contactor as a whole), while maintaining the ability to pass the required rated current, due to the properties of copper.

На основании 1 установлен также блок 28 вспомогательных контактов, содержащий установленный в направляющих подпружиненный ползун с закрепленными на нем подвижными контактами и закрепленные неподвижно неподвижные контакты. On the base 1 there is also a block 28 of auxiliary contacts, containing a spring-loaded slider installed in the guides with movable contacts fixed on it and fixed fixed contacts.

Размеры, пропорции (кроме сильфонов), радиусы углов прочих деталей и самого вакуумного контактора, могут быть любым в зависимости от типоразмера.Dimensions, proportions (except for bellows), corner radii of other parts and the vacuum contactor itself, can be any depending on the size.

Контактор вакуумный электромагнитный работает следующим образом. При подаче напряжения на катушки 3 электромагнита якорь 10 притягивается к сердечнику. Связанный с якорем 10 Г-образный рычаг 7 поворачивается вокруг оси 6 и воздействует на шток 14, связанный с подвижным контактом вакуумной дугогасительной камеры. Пружина 4 сжимается, и подвижные контакты 13 под действием давления воздуха снаружи вакуумной дугогасительной камеры перемещаются вместе с плечом 9 Г-образного рычага 7 в направлении неподвижных контактов 12 до замыкания. Г-образный рычаг 7 поворачивается на оси 6 до контакта нижней поверхности якоря 10 с плоской поверхностью сердечника 29 катушки 3.The vacuum electromagnetic contactor works as follows. When voltage is applied to the coils 3 of the electromagnet, the armature 10 is attracted to the core. Associated with the armature 10, the L-shaped lever 7 rotates around the axis 6 and acts on the rod 14 associated with the moving contact of the vacuum arc chamber. The spring 4 is compressed, and the moving contacts 13, under the action of air pressure outside the vacuum arc chamber, move together with the shoulder 9 of the L-shaped lever 7 in the direction of the fixed contacts 12 until they close. The L-shaped lever 7 rotates on the axis 6 until the lower surface of the armature 10 contacts the flat surface of the core 29 of the coil 3.

При отключении электромагнита под воздействием отключающей пружины 4 установочный элемент 7 в виде Г-образного рычага поворачивается вокруг оси 6 до упора якоря в стенку корпуса. Подвижные контакты 13 перемещаются вместе со вторым плечом 9 Г-образного рычага и размыкаются с неподвижными контактами 12. Кроме уменьшения габаритных размеров защитный барьер повышает надежность вакуумной камеры, защищая оболочку вакуумной камеры и сильфон от повреждений.When the electromagnet is turned off under the influence of the opening spring 4, the setting element 7 in the form of an L-shaped lever rotates around the axis 6 until the armature stops against the housing wall. Movable contacts 13 move together with the second arm 9 of the L-shaped lever and open with fixed contacts 12. In addition to reducing the overall dimensions, the protective barrier increases the reliability of the vacuum chamber, protecting the vacuum chamber shell and bellows from damage.

Конструкция контактора и применение в ней медесодержащих элементов позволяет уменьшить габаритные размеры с сохранением при этом способности контактора пропускать требуемый номинальный ток. Предлагаемое решение также расширяет арсенал электрических коммутационных аппаратов, а именно вакуумных контакторов.The design of the contactor and the use of copper-containing elements in it makes it possible to reduce the overall dimensions while maintaining the ability of the contactor to pass the required rated current. The proposed solution also expands the arsenal of electrical switching devices, namely vacuum contactors.

Claims

Electromagnetic vacuum contactor, containing a vacuum chamber with movable and fixed contacts, contact holders, bellows, electromagnetic drive, characterized in that the vacuum chamber contains a conductive protective barrier fixed on a copper-containing holder of the movable contact, between the bellows and the movable contact, while the protective barrier is is a part that protects the body of the vacuum chamber and the bellows of the vacuum chamber from damage by the arc.